2011屆高考物理 電路與電磁感應(yīng)—計(jì)算題訓(xùn)練 新人教版

1、電路與電磁感應(yīng)計(jì)算題訓(xùn)練1.（2010·揚(yáng)州四模）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)1m，導(dǎo)軌平面與水平面成30°角，上端連接的電阻質(zhì)量為m0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，距離導(dǎo)軌最上端d4m，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時(shí)電阻R兩端的電壓；（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時(shí)間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當(dāng)t2s時(shí)外力恰好為零.求ab棒的熱功率；（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是，在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止，求此外力

2、F的大小范圍.解：（1）金屬棒勻速下滑時(shí)， (2分) (1分) (1分)解得: (1分)（2）回路中的電動(dòng)勢(shì) (1分)回路中的電流 (1分)當(dāng)外力為零時(shí)， (1分)ab上消耗的功率 (1分)解得: (1分)(3) 回路中的電動(dòng)勢(shì) (1分)回路中的電流 （1分） (1分)解得： (1分)安培力的最大值 (1分)外力的大小范圍： (1分)2.（2010·上饒市二模）相距L1.5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m11kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m20.27kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如右圖所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)

3、強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，兩棒總電阻為1.8，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上，大小按右圖所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開(kāi)始，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止自由釋放。(g取10m/s2) (1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少及ab棒加速度為多大？(2)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0(3)在2s內(nèi)外力F做功26.8J，求這一過(guò)程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱(4)求02s時(shí)間內(nèi)通過(guò)ab棒的電荷量解：（1）法一：經(jīng)過(guò)時(shí)間t，金屬棒ab的速率：（1分）此時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為：（1分）對(duì)金屬棒ab，由牛頓第二定律得：（1分）又由圖象可得：（1分）聯(lián)立以上各式

4、代入數(shù)據(jù)可得：（1分）當(dāng)時(shí)，ab棒做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)a=1 m/s2，B1.2T（1分）法二：經(jīng)過(guò)時(shí)間t，金屬棒ab的速率：（1分）此時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為：（1分）對(duì)金屬棒ab，由牛頓第二定律得：（1分）或聯(lián)立以上各式，并在圖線上取兩點(diǎn)：（1分）代入上式可解得：，B1.2T（2分）（2）當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時(shí)，有： Z_X_X_K（2分）又：，（1分）（1分）（1分）整理解得：（1分）(3)在2s末金屬棒ab的速率：（1分）所發(fā)生的位移：（1分）由動(dòng)能定律得：（2分）又：聯(lián)立以上方程，解得：Q4.8J（1分）（4）法一：2s內(nèi)ab棒掃過(guò)的磁場(chǎng)面積：S=sL（1分）由閉合電路歐姆定律：&

5、#183;R，且Q電量t（1分）由法拉弟電磁感應(yīng)定律可得：（1分）聯(lián)立以上各式可解得：（1分）來(lái)（直接用：扣1分）法二：由圖象圍成的面積可得：Ft=25.6N·s（1分）以ab為研究對(duì)象，據(jù)動(dòng)量定理可得：（1分）（1分）3.（2010·紅橋區(qū)二模）如圖所示，兩條無(wú)限長(zhǎng)且光滑的平行金屬導(dǎo)軌的電阻為零，相距l(xiāng)=04m，水平放置在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=05T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩金屬棒長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相同，電阻均為R=05 ，垂直地跨放在導(dǎo)軌上，的質(zhì)最為m1=0.4kg，的質(zhì)量為m2=01 kg，開(kāi)始將棒鎖定在導(dǎo)軌上，給棒一個(gè)向左的瞬時(shí)沖量，以初速度5 ms開(kāi)始滑動(dòng)，當(dāng)速度降為=10 ms時(shí)，將對(duì)棒的鎖定解除 (1)在解除對(duì)棒的鎖定前，電路中一共產(chǎn)生了多少焦耳熱?(2)在剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒的加速度多大?(3) 棒能獲得的最大速度是多大? 解：（1）在解除對(duì)棒的鎖定前，電路中產(chǎn)生的焦耳熱為3分2分（2）